Згідно з оцінками співробітників Bell Laboratories, пропускна здатність волоконно-оптичних ліній зв'язку збільшується в 100 раз кожні десять років. Настільки стрімке зростання супроводжується здешевленням послуг, пов'язаних з транспортуванням трафіку по ВОЛЗ. Так, відповідно до правила, сформульованим свого часу Діксоном і Клеппом, вартість одного голосового каналу зменшується як квадратний корінь з сумарної пропускної спроможності мережі. З урахуванням наведених вище темпів зростання можна стверджувати, що голосові канали за десятиліття дешевшають на порядок. Існують і більш оптимістичні оцінки, згідно з якими вартість передачі одного біта інформації по оптичних мережах знижується вдвічі кожні дев'ять місяців.
На думку експертів, ці сприятливі тенденції в найближчі роки збережуться. Можливо, вже через десять років швидкість передачі даних по одному оптичного волокна почне виражатися в петабітах в секунду (1 Пбіт = 1000 Тбит); тоді ж буде досягнута межа збільшення пропускної здатності оптичного волокна.
Існування такої межі випливає з законів теорії інформації та нелінійної оптики. Максимальна ширина вікна, відповідна прийнятним втрат в оптичному волокні, становить близько 400 нм, що еквівалентно 50 ТГц. По теоремі Шеннона для типового відносини сигнал / шум, рівного 100, це дає верхню оцінку для пропускної здатності одиночного волокна на рівні 350 Тбіт / с. Схожий результат виходить і при розрахунку пропускної здатності через так звану спектральну ефективність (кількість біт в секунду, що припадають на 1 Гц частотного діапазону).
Втім, певні кроки в бік різкого збільшення кількості довжин хвиль, мультіплексіруемих в одному волокні, вже зроблені. Так, корпорація Lucent стверджує, що її оптоволокно AllWave здатне «сприйняти» до 15 тис. Близько розташованих довжин хвиль. Можливо також, що в недалекому майбутньому вдасться відійти від принципу «один лазер - одна довжина хвилі». Розробки в області широкосмугових перебудовуються лазерів виглядають в зв'язку з цим досить багатообіцяючими.
При проектуванні і будівництві мережевих транспортних артерій сьогодні вибір однозначно падає на оптику. Західні оператори наввипередки прокладають все нові лінії «темного» волокна, розраховуючи на те, що досить скоро вдасться його «засвітити» і окупити зроблені витрати. Ця гарячкова гонка, загальмувати в зв'язку з важкими часами на європейському і американському телекомунікаційних ринках, вже в найближчому майбутньому може поновитися з новою силою. Більш того, сучасні оптичні технології, порівняно недавно сприймалися виключно як основа магістральних каналів глобальних мереж, потихеньку починають проникати в міські мережі та мережі доступу.
За останні 20 років пропускна здатність одиничного волокна збільшилася майже на три порядки. За точку відліку прийнятий 1980 р коли компанія Bell System представила систему FT3, що передавала дані по многомодовому кабелю зі швидкістю 45 Мбіт / с. Смуга пропускання подвоїлася через три роки в системі FT3C, яка була використана в магістральної мережі Northeast Corridor, що зв'язала Вашингтон спочатку з Нью-Йорком, а потім з Бостоном.
Практично одночасно з будівництвом Northeast Corridor досліджувалася можливість застосування в оптичних мережах одномодового волокна, яке дозволило б різко збільшити як швидкість передачі, так і протяжність регенераційної ділянки (50 км замість 7 км для багатомодового волокна). Завдяки переходу на одномодове волокно (в 1985 р в системі FTG виробництва все тієї ж Bell System) смуга пропускання зросла до 417 кбіт / с, а в 1987 р вона склала вже до 1,7 Гбіт / с. Це зростання супроводжувався зміною діапазону робочих довжин хвиль і джерела випромінювання: місце напівпровідникових лазерів на базі арсеніду галію (робоча довжина хвилі - 820 нм) зайняли лазери на ФОСФО індію (1300 нм).
Втім, результати, отримані в кінці 80-х р стимулювали інтенсивні лабораторні дослідження. Досить згадати застосування в оптичних мережах технології електронного тимчасового мультиплексування (ETDM), перехід в нове вікно прозорості (1,55 мкм), а також поява волокон зі зміщеною дисперсією, лазерів з розподіленою зворотним зв'язком і технології компенсації дисперсії. На експериментальному рівні плідність цих робіт стала очевидною досить рано. Наприклад, уже в 1986 р по одномодовому волокну вдалося передати трафік зі швидкістю 8 Гбіт / с на відстань 68 км. Проте виробництво високошвидкісних електронних компонентів розвивалося досить повільно і збільшення пропускної здатності ВОЛЗ помітно відставало від запитів користувачів.
Подібна ситуація має місце і в сфері обчислювальної техніки: швидкодія окремих інтегральних схем хронічно не встигає за потребами в загальній системної продуктивності. Знайдений компьютерщиками вихід - паралельна обробка - був перенесений до світу оптичних мереж. Так на світ з'явилася технологія спектрального мультиплексування (wavelength division multiplexing, WDM).
Не вдаючись в деталі, можна сказати, що технологія спектрального мультиплексування полягає в організації в одному волокні відразу декількох віртуальних оптичних волокон (званих оптичними каналами), кожне з яких має власну довжину хвилі. Незалежна передача трафіку на різних довжинах хвиль означає, що пропускна здатність волокна зростає пропорційно числу цих довжин хвиль.
малюнок 1. DWDM-комутатор ONS 15540 компанії Cisco здатний обслуговувати до 32 оптичних каналів
Організація паралельної передачі трафіку на декількох довжинах хвиль дозволила значно збільшити не тільки швидкість, але і протяжність регенераційної ділянки. В сучасних магістральних каналах, прокладених по дну океану, вона доходить до 10 тис. Км. Крім того, вдалося підвищити стійкість мережі до множинних відмов: для цієї мети використовуються мережі з WDM-кілець або структури з комірчастою топологією, з'єднання між елементами яких формуються на окремих довжинах хвиль.
Поява WDM-систем викликало до життя безліч нових технічних розробок - потужні широкосмугові оптичні підсилювачі, хвильове фільтри і мультиплексори, волокна з ненульовий дисперсією, нові лазерні джерела та ін. Ці досягнення сприяли подальшому зростанню смуги пропускання оптичних каналів, а також числа довжин хвиль, що запускаються в одиночне волокно, так що з'явився термін «ущільнене спектральний мультиплексування» (DWDM). В результаті ще зовсім недавно можна було почути думку, що технологія DWDM просто «приречена» панувати в світі оптичних мереж, по крайней мере найближчі років десять. Однак не виключено, що цей прогноз виявиться невиправдано оптимістичним.